利用一种新的交错基线控制条件研究健康成年人在抑制性运动控制过程中前中扣带回皮层中谷氨酸的差异性调节：一项1H fMRS研究

《Brain Structure and Function》：Differential glutamate modulation in the anterior mid-cingulate cortex of healthy adults during inhibitory motor control utilizing a novel interleaved baseline control condition: a 1H fMRS study

　　

摘要

反应抑制，即抑制“预先形成的”行为反应的能力，依赖于运动控制过程和抑制控制过程，且与前扣带皮质（aMCC）有关。我们采用了改良的Go/No-Go范式，并结合对背侧前额叶皮层（dACC）的质子功能性磁共振波谱分析（¹H fMRS），来研究在全部响应（非选择性运动反应）与Go/No-Go条件（选择性运动反应）下，与无反应条件相比，谷氨酸水平的差异。这有助于明确运动控制过程与抑制控制过程所对应的兴奋性神经化学机制。¹H fMRS扫描在3T磁场强度下对15名参与者进行，检测他们在非选择性反应阶段（对100%的试验作出反应）与选择性反应阶段（对80%的试验作出反应，即20%的抑制）的背侧前额叶皮层情况。每种运动反应模式都作为独立的任务运行（随机顺序），不同阶段之间的视觉刺激在时间和大小上保持一致，但不包括运动反应。我们分析了不同运动反应模式（选择性 vs. 非选择性）、不同运动需求（存在 vs. 不存在）以及二者相互作用下的谷氨酸水平。结果显示，在非选择性运动反应阶段，背侧前额叶皮层的谷氨酸水平显著更高（高出3.7%），而在选择性反应阶段与无反应阶段之间则无显著差异。此外，任务顺序效应表明，那些（随机地）先完成非选择性任务运行的参与者，其谷氨酸水平更高。非选择性运动反应会提升aMCC的谷氨酸水平，而选择性反应模式则没有这种效应。我们的研究结果表明，一般的运动控制过程会增强aMCC的兴奋性神经调节作用，而抑制控制过程的额外参与并不会改变这种兴奋性神经调节作用。